新能源和芯片有啥关系？

“新能源和芯片有啥关系？”

作为一个数字芯片工程师，我觉得：好像真没啥关系。

前几天参加了德州仪器的「可再生能源半导体技术创新峰会」，有幸和很多行业大佬（包括储能、光伏、充电桩、电网等等）一起讨论了文章开头的那个问题。

事实证明，是我冒昧了。

接下来，就和大家分享一下我们讨论的三个问题：

1. 可再生能源的潜在痛点有哪些？

2. 半导体如何帮助解决这些痛点？

3. 可再生能源未来的发展，如何靠半导体技术继续推动？

一、可再生能源的潜在痛点有哪些？

聊到这个问题，几位嘉宾就开启了「吐槽」模式。比如，新能安储能研发总监苏志高表示，电化学储能作为主要的能源存储的载体，它的长循环寿命、安全可靠性是最大的痛点。现在有越来越多的客户希望储能产品的寿命达到15-20年，这就需要在产品设计的时候充分考虑安全可靠的问题。

另外，大家对储能产品（特别是电池）存在的最大担忧其实是安全。「安全」是个很宽泛的概念，既包含电池本身的材料安全，又包含电池管理系统的安全。是否能够设计更加可靠的故障预测算法，从而在电池失效甚至出事之前提前预警，也是储能产品的巨大挑战。

话筒传到光伏领域，古瑞瓦特储能产品线总监王飞飞表示，虽然现在光伏产业发展迅速，但仍然存在两个挑战：一个是成本、一个是电网接入。成本比较好理解，因为如果没有补贴的话，光伏的固定成本目前还是没办法和火电水电这些传统能用相比。电网接入则是指，如何能更好的把光伏发电接入传统电网、如何做这些新能源的管理和计费，这些都是之前大家很少考虑的问题。

主营充电桩业务的特来电副总经理黄建宾也表示，可再生能源有很强的间歇性，所以如何长时间稳定使用就成为一个具有挑战性的难题。另外虽然现在大家给新能源车充电都还比较便宜，那是由于存在比较多补贴。一旦补贴降低，如何进一步降低用电成本，也是这些新能源公司关注的痛点。

二、半导体如何帮助解决这些痛点？

之所以很多人觉得芯片和能源关系不大，可能主要是由于传统能源更多是劳动力密集和资金密集的行业。但进入光伏、储能和充电桩等可再生能源领域，其实对于半导体芯片和器件带来了井喷式的需求。拿光伏举例，现在光伏面板主要用多晶硅、单晶硅，转换效率可以达到20%~25%，并且使用光伏逆变器，最大化进行能源转换提升发电量。

作为模拟和功率芯片大厂，德州仪器也有大量相关的产品和技术布局。比如，TI有进行实时控制的MCU C2000TM，这个也算是行业的明星产品了。电池安全和管理领域，TI也在重点布局电池实时检测、以及工业化领域的模拟前端方向。TI会持续投入更高精度、更高功率密度的技术和产品。第三代半导体领域，TI也有十几年的投入，并由自己的工厂和工艺进行生产制造，兼顾可靠性和低成本。

此外，TI也在布局与可再生能源相关的传统模拟器件和相关技术，比如隔离器、电流、电压采样、电流传感等等。而这些方向的重点，是开发更低的成本、更高可靠性的产品。新型半导体领域，包括宽禁带半导体碳化硅、氮化镓等功率器件，以及针对电源产品的新型电源拓扑架构、创新算法，都会带来整体转换效率的提升。

当然，作为半导体厂商，也要和下游的可再生能源厂商密切配合与合作，不仅做半导体部件和材料的创新，也要做系统级的协同创新。

拿充电领域举例，其实就存在很多供需不平衡和损耗的情况。每个电动汽车都有一个70-100度的电池，但如果长期不使用，其实就可以看成一个小的储能，甚至可以考虑接入电网、把不用的电卖出去，实现「削峰填谷」。

三、可再生能源未来的发展，如何靠半导体技术继续推动？

先看光伏行业。作为已经发展比较成熟的行业，其实光伏未来仍然存在很多机会。比如对于光伏逆变器来说，主要是在提升转换效率，包括加入储能之后的循环效率等。这些都会为第三代半导体、高算力的芯片、高精度芯片带来更多需求。

对于储能产品来说，TI已经和不少行业头部玩家深度合作，把汽车级高可靠芯片应用到储能产品中，同时针对电池管理系统的高安全、高可靠性做特定的设计和优化。

对于充电桩来说，则需要半导体支持高功率、大电流、高温度的工作情况。此外，在充电桩的运维方面其实还存在很多智能化的需求。能否将AI技术结合到可再生能源基础设施的建设和运维中，或许也是未来的发展方向。

结语

新能源和芯片不仅有关系，而且关系重大。这也是我参加这次TI「可再生能源半导体技术创新峰会」的最大收获。

TI作为模拟器件和嵌入式芯片「扛把子」的存在，也在加快可再生能源领域的布局和投资。在光伏领域，提供光伏逆变器的高效实现方案；在储能领域，TI的芯片为锂电池组提供完备的监控、保护和均衡的功能，提高系统的能量密度和稳定性，并利用电池管理和电源转换技术提高可再生能源存储系统的性能；在电动汽车充电桩领域，提供高性能实时控制器和无线连接产品，帮助构建快速、高效的电动汽车充电解决方案。

在讨论的最后，几位大佬都异口同声的表示：未来已来，可再生能源已经成为了势不可挡的洪流。传统能源向新能源转型，传统技术也在向新技术转型。虽然挑战丛生，但其实都是技术发展的重要机遇。

从这个角度来看，每个参与的人和公司其实都有很大的机会，就看谁的视野更广、执行力更强了。

（注：本文不代表老石任职单位的观点。）